Fırat Üniv. Mühendislik Bilimleri Dergisi 26 (1), 69-77, 2014 Fırat Univ. Journal of Engineering 26 (1), 69-77, 2014 Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemeli Betonarme Binaların Performans Analizi Sibel SAĞLIYAN1, Burak YÖN2 * 1 Fırat Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Elazığ Fırat Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Elazığ * ssagliyan@firat.edu.tr 2 (Geliş/Received:22.01.2014; Kabul/Accepted:10.03.2014) Özet Bu çalışmada, sürekli tablalı kirişsiz döşemeli betonarme çerçeve binaların (STÇ) performansı, artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca, seçilen çerçeveli betonarme binaların kapasite eğrileri ve yapısal elemanlarda oluşan hasarlar belirlenerek kirişli döşemeli betonarme (KÇ) binanın sonuçlarıyla ile karşılaştırılmıştır. Sayısal uygulama için, tabla genişliği değiştirilerek dört ayrı sürekli tablalı betonarme çerçeve model binalar (STÇ1, STÇ2, STÇ3 ve STÇ4) tasarlanmıştır. Kullanılan beş ayrı modelin kat yüksekliklerinin, kat sayılarının ve malzeme özelliklerinin aynı olduğu kabul edilmiştir. Model binaların analizlerinde, toplanmış plastik mafsal modeli kullanılmıştır. Analizler sonucunda, tabla genişliğinin artışına bağlı olarak seçilen binaların yatay yük taşıma kapasitelerinin arttığı görülmüştür. Sürekli tabla genişliğinin arttırılmasının kolonlarda hasar düzeyini belirgin bir şekilde etkilemediği görülmüştür. Fakat bu yapılardaki hasar düzeyinin, kirişli döşemeli betonarme çerçeveli yapıdaki hasar düzeyinden fazla olduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşeme, Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, Yapısal Performans. Performance Analysis of Reincorced Concrete Slab Buildings with Continuous Drop Panel Abstract In this study, performance of reinforced concrete frame slab buildings with continuous drop panel (STÇ) was investigated by using incremental equivalent earthquake load method. Also, the capacity curves of selected reinforced concrete frame buildings and damages occurred in the structural elements were determined and compared with the results of reinforced concrete beam slab buildings (KÇ). For numerical application, four different reinforced concrete frame flat slabs model buildings which have various continuous drop panel widths (STÇ1, STÇ2, STÇ3 and STÇ4), were designed. It was assumed that, height stories and numbers and material properties were same for five different models used in this study. Lumped plastic hinge model was used in analysis of model buildings. Analysis results showed that, lateral load carrying capacity of selected buildings increased depending on the increase of the width of the table. Also, it was seen that, enhancing of continuous drop panel width did not affect prominently the damage level of the columns. But it was determined that, the damage level in these structures was greater than the damage level of reinforced concrete frame beam slab buildings. Keywords: Reinforced Concrete Slabs with Continuous Drop Panel, Incremental Equivalent Earthquake Load Method, Structural Performance 1. Giriş Deprem riski altında olan ülkemizde son yıllarda özellikle kentsel alanlarda meydana gelen orta şiddetteki depremlerin neden olduğu can ve mal kayıpları depreme karşı dayanıklı, yeterli güvenlikte, ekonomik bina tasarımlarının önemini artırmış ve bu tasarımlarda hasar kontrolünün de göz önüne alınması gerektiğini göstermiştir. Buna bağlı olarak, geleneksel kuvvete dayalı tasarımın yerini alması için yer değiştirmeye dayalı tasarım ve değerlendirme ile ilgili çalışmalar önem kazanmıştır [1]. Sibel Sağlıyan, Burak Yön Çeşitli yükler altındaki yapılar elastik sınıra kadar doğrusal elastik davranış gösterirler. Sistemin doğrusal davranış gösterdiğini kabul eden hesap yöntemleri, malzemeye ait gerilmeşekil değiştirme bağıntılarını doğrusal-elastik olarak kabul etmektedir. Fakat şiddetli bir deprem etkisiyle ortaya çıkan kuvvetleri yapıların doğrusal davranış sınırları içinde karşılaması genelde mümkün olmamaktadır. Artan deprem kuvvetleri etkisinde yapının taşıma gücüne ulaşmasıyla elastik sınır aşılır, bu sınırdan sonra yapı doğrusal olmayan bir davranış göstermekte ve kuvvet artışı altında yapıda daha büyük yer değiştirmeler meydana gelebilmektedir. Deprem yönetmeliğimizde yer alan ve bir statik itme yöntemi olan artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemi, yapıların artan yatay yükler etkisindeki doğrusal olmayan davranışlarını ve performanslarını belirlemede kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Kirişsiz döşemlerin avantajlarından yararlanmak amacıyla, kirişsiz döşemelerde kolon başlarına yapılan tablalar her iki doğrultuda sürekli hale getirilerek sürekli tablalı kirişsiz döşemeli yapı modeli oluşturulmuştur. Bu model yapının performansı elde edilmeye çalışılmıştır. Krawinkler ve Seneviranta [2], doğrusal olmayan statik artımsal itme analizi yöntemlerinin dayandığı temel ilkeleri özetlemiş, yöntemlerin hassasiyetini değerlendirmişlerdir. Korkmaz [3], çok katlı betonarme çerçeve yapıların dikdörtgen ve üçgen yük dağılımları altında artımsal itme analizinin kullanılabilirliğini, zaman tanım alanında dinamik analizleri sonuçlarıyla karşılaştırarak değerlendirmiştir. Kat yüksekliği arttıkça artımsal itme analizi sonuçları ile zaman tanım alanında dinamik analiz sonuçları arasındaki farklılıkların arttığı ifade edilen bu çalışmada ayrıca dikdörtgen yük dağılımı için elde edilen artımsal itme analizi sonuçlarının maksimum sismik talebin elde edilmesinde üçgen yük dağılımına göre daha iyi sonuç verdiğini belirtilmiştir. Pratikte artımsal itme analizlerinin uygulanmasında dikdörtgen yük dağılımının kullanılmasının daha gerçekçi olacağı da ifade edilmiştir. İnel ve diğ. [4], Türkiye’deki yapı stokunun büyük bir bölümünü oluşturan orta yükseklikte betonarme binaların deprem performanslarını Türk Deprem Yönetmeliği esaslarına göre değerlendirmişlerdir. Bunun için 4 ve 7 katlı 14 adet bina seçerek, bu yapılara ait artımsal itme analizi eğrilerini elde etmiş ve deprem performanslarını belirlemişlerdir. Uygun ve Celep [5] yaptıkları çalışmada, 2007 deprem yönetmeliğinde tanımlanan tasarım kurallarının önemli şartlarını sağlayan betonarme bir bina seçmişlerdir. Söz konusu binayı mevcut kabul ederek doğrusal ve doğrusal olmayan yöntemlerin değerlendirme kuralları çerçevesinde inceleyerek elde edilen sonuçları birbiriyle karşılaştırmışlardır. Ayrıca mevcut binada doğrusal olmayan dinamik analiz yöntemini kullanarak, bunun doğrusal olmayan statik itme analizi ile olan uyuşumunu tartışmışlardır. Yön ve Calayır [6], düşey taşıyıcı elemanların bina yüksekliğince tedrici süreksizliğinin düzlem çerçevelerdeki hasara etkisini, doğrusal elastik eşdeğer deprem yükü ve artımsal eşdeğer deprem yükü hesap yöntemleriyle incelemişlerdir. Düşey doğrultudaki bu tür süreksizliklerin yapılardaki hasar oranını arttırdığını ifade etmişlerdir. Ayrıca doğrusal elastik hesap yöntemine göre taşıyıcı elemanlarda ortaya çıkan hasar düzeylerinin genelde daha büyük olduğunu ifade etmişlerdir. Yön ve diğ. [7] beton dayanımının betonarme binaların performansına ve hasar durumuna etkisini araştırdıkları çalışmalarında, beton dayanımının artışına bağlı olarak binaların yatay yük taşıma kapasitelerinin arttığını, eleman ve sistem bazında hasarlarda azalma olduğunu belirtmişlerdir. Şengöz ve Sucuoğlu [8], 2007 Deprem Yönetmeliğinde yer alan değerlendirme yöntemlerinin aralarındaki farklılıkları irdelemeyi amaçlayan çalışmalarında, iki farklı konut binasının mevcut ve güçlendirilmiş durumlarının karşılıklı değerlendirmesini yapmışlardır. Değerlendirme sonuçları ayrıca binalardan birisinin maruz kaldığı 1999 Düzce depreminde gözlenen performansı ışığında irdelenmiştir. Aydınoğlu ve diğ. [9], 2007 deprem yönetmeliğinin doğru uygulanmasına yönelik olarak hazırladıkları kitapta, deprem yönetmeliği kuralları ile hesap ve değerlendirme yöntemlerini hem yeni hem de mevcut binalar için örneklerle açıklamışlardır. Sağlıyan ve diğ. [10], sürekli tablalı kirişsiz ve kirişli döşemeli 7, 9 ve 11 katlı çerçeveliperdeli betonarme binalarda perde oranının 70 Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemeli Betonarme Binaların Performans Analizi göreli kat ötelemelerine etkisini incelemişlerdir. Çalışmada, her bir deprem doğrultusunda toplam perde alanının, kat alanının %1’i kadar olmasının seçilen tüm yapı modelleri için uygun olduğunu ifade etmişlerdir. Sağlıyan ve diğ. [11], burulma düzensizliğinin sürekli tablalı kirişsiz döşemeli ve kirişli döşemeli yapılara etkisini incelemişlerdir. Bu amaçla 5 katlı 6 adet model yapıların doğrusal dinamik analizleri yapılmış, yapılara ait taban kesme kuvvetleri, devrilme momentleri ve burulma momentleri elde edilmiştir. Sürekli tablalı kirişsiz döşemelerin kirişli döşemeli yapılara göre burulma düzensizliğinden daha çok etkilendiklerini ifade etmişlerdir. Bu çalışmada, beş katlı sürekli tablalı kirişsiz döşemeli ve kirişli döşemeli betonarme düzlem çerçevelerin doğrusal olmayan davranışı artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemiyle incelenmiştir. Ayrıca, sürekli tablalı kirişsiz döşemelerde tabla genişliğindeki değişimin eleman hasarına ve yapısal performansa etkisi değerlendirilmiş ve bu bina modellerine ait sonuçlar kirişli döşemeli betonarme çerçeveden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. sorun kolon başlarına tabla ve/veya başlık yapılarak giderilmeye çalışılır. Paultre ve Moisan [14] yaptıkları çalışmada, kirişsiz döşemeli bir yapı planında döşemelerin uzun doğrultularına paralel doğrultuda kolon başlarında yapılan tablaları sürekli hale getirerek bu döşemelerdeki moment dağıtım faktörünü hesaplamışlardır. Yapılan bu çalışmada sürekli hale getirilen tablalar, döşeme bandı veya bant kiriş olarak isimlendirilmiştir. Bu yöntem ile kalıp alımının daha kolay olacağını, apartman ve ofis binalarının yanı sıra çok katlı otopark ve alışveriş merkezlerinde uzun açıklıkların yapımının mümkün olabileceğini ifade etmişlerdir. Yine aynı çalışmada bant kiriş olarak isimlendirilen sürekli tablaların yüksekliğinin döşeme kalınlığının iki katı veya daha az, genişliğinin ise döşeme kalınlığının üç katı veya daha fazla olması gerektiği vurgulanmıştır. TS500 [15]’de kolon başlarına yapılacak tablaların kalınlığı için döşeme kalınlığının yarısı veya daha fazla, genişlikleri için ise o doğrultudaki hesap açıklığının % 40’ı veya daha az olması önerilmektedir. Sağlıyan [16], tablalı kirişsiz döşemelerde tablaları her iki doğrultuda sürekli hale getirerek sürekli tablalı kirişsiz döşeme modeli oluşturmuştur. Bu model yapıda açıklık değeri, beton sınıfı, sürekli tablaların boyutları ve donatı oranı değiştirilerek elde edilen çözümlerden sürekli tablaların kenar ve iç açıklıklarının; mesnet ve açıklık momentleri ile düşey yer değiştirme değerlerini veren fonksiyonlara ulaşmıştır. 1.1. Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemeler Kirişli döşemelerde kiriş nedeniyle kat yüksekliği önemli derecede azalır. Kullanılacak mekânda havalandırma kanallarının bulunması halinde bu kat yüksekliği daha da azalmaktadır. Bu durum büro ve işyeri gibi mekânların etkin kullanımını engellemektedir. Mekânları rahat ve etkin kullanma isteği, döşeme sistemini kirişsiz olarak seçmede etkili olan parametrelerin başında gelmektedir [12]. Kirişsiz döşemelerin kullanıldığı sistemlerde yatay yüklerin taşınmasında perdelerin kullanılması tavsiye edilir. Ancak bu durumda döşemelerde oluşan yatay deprem yükünün perdelere iletilmesine de özen gösterilmesi gerekmektedir. Döşemenin doğrudan perde uçları ile birleştiği yerlerde oluşan etkileri önlemek için perdenin bulunduğu bölgede kiriş kullanmanın uygun olabileceği bildirilmiştir [13]. Ayrıca bu sistemlerinde, döşeme doğrudan kolona oturduğu için zımbalama olayı önemli olmaktadır [12]. Bu 2. Sayısal Uygulama Sürekli tablalı kirişsiz döşemeli yapı modellerinde, kolon başlarına yapılan tablalar her iki doğrultuda sürekli hale getirilerek sürekli tabla olarak isimlendirilen bant kirişler oluşturulmuştur. Bant kirişlerin kalınlığı yaklaşık döşeme kalınlığının iki katı, genişliği ise her iki doğrultuda eşit ve hesap açıklıklarının %40’ından az ve döşeme kalınlığının üç katından fazla olacak şekilde düzenlenmiştir. Sürekli tablalı kirişsiz döşeme sistemi Şekil 1’de verilmiştir. 71 Sibel Sağlıyan, Burak Yön Sayısal uygulama için, Şekil 2’de gösterilen 4 açıklıklı 5 katlı sürekli tablalı ve kirişli betonarme çerçeve yapılar seçilmiştir. Model çerçeve yapılarda kat yüksekliği 3 metre, açıklık uzunluğu 5 metre, beton basınç dayanımı 25 MPa, donatı akma dayanımı ise 420 MPa olarak dikkate alınmıştır. Şekil 1. Sürekli tablalı kirişsiz döşeme sistemi S506 100 120 30 S406 80 Tüm Bina Modellerine Ait Kolon Kesiti Kirişli Döşemeli Binaya Ait Kiriş Kesiti 50 50 cm 25 cm 50 ST 104 300 cm ST 204 60 cm S306 S505 S405 S105 ST 304 Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemeli Binaya Ait Tabla Kesitleri S206 ST 103 ST 404 S106 ST 203 S305 ST 303 ST 504 S205 ST 403 S104 S204 S304 S404 S504 ST 503 500 cm Şekil 2. Sürekli tablalı ve kirişli döşemeli çerçeve yapı modelleri (STÇ, KÇ) Tabla genişliğinin eleman hasarlarına ve yapı performansına etkisini incelemek amacıyla 60 cm’de 120 cm’ye kadar değişen dört farklı sürekli tablalı çerçeve yapı dikkate alınmıştır. Bu yapı modellerinde tabla yüksekliği 30 cm sabit tutulmuştur. Karşılaştırma için seçilen kirişli betonarme çerçevede kiriş boyutları 25x50 cm, kolon boyutları ise tüm yapı modellerinde 50x50 cm olduğu kabul edilmiştir. Binaların kolon, sürekli tabla ve kirişlerinde kullanılan donatı alanları Tablo 1’de verilmiştir. Model yapılarda sargılamanın var olduğu kabul edilmiştir. Kirişli betonarme çerçeve (KÇ), sürekli tablalı çerçevelerde tabla boyutları 60x30 cm (STÇ1), 80x30 (STÇ2), 100x30 (STÇ3) cm ve 120x30 (STÇ4) olarak isimlendirilmiştir. Bina modellerinin kiriş ve tablalarının birinci ile dördüncü, ikinci ile üçüncü açıklıkları simetriden dolayı aynı numaralarla isimlendirilmişlerdir. Çalışmada malzemenin doğrusal olmayan davranışını dikkate almak üzere plastik mafsal hipotezi kullanılmıştır. Buna göre plastik şekil değiştirmelerin plastik mafsal adı verilen belirli bölgelerde toplandığı, bunun dışındaki bölgelerde malzemenin doğrusal elastik davrandığı kabul edilmiştir. Yapı önem katsayısı I=1 olan bina türü yapıların birinci derece deprem bölgesinde bulunduğu, zemin sınıfının ise Z3 olduğu varsayılmıştır. Yapılara etkiyen deprem yükleri, DBYBHY [17]’de ifade edilen 50 yılda %10 aşılma olasılığı olan depremin tasarım spektrumu kullanılarak hesaplanmış ve Şekil 4’de verilmiştir. Sayısal uygulamada Sap 2000 yapı analiz programı kullanılmıştır [18]. Beş katlı çerçeve sistemli betonarme model yapıların analizlerinden elde edilen kapasite eğrileri Şekil 4’de gösterilmiştir. 72 Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemeli Betonarme Binaların Performans Analizi 1,20 Sa / (g) 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0 0,5 1 1,5 Periyot (sn) 2 2,5 3 Şekil 3. Z3 Zemin Sınıfı Tasarım Depremi Talep Spektrumu Tablo 1. Kiriş, sürekli tabla ve kolonlarda donatı alanları (cm2) Kiriş KÇ STÇ1 STÇ2 STÇ3 STÇ4 No sol sağ sol sağ sol sağ sol sağ sol sağ üst 19.90 19.5 28.12 28.08 28.95 28.79 32.90 32.53 34.47 33.89 103 alt 11.32 10.24 12.84 12.82 13.95 13.47 17.46 15.91 19.51 17.57 üst 18.71 18.7 27.47 27.45 28.20 28.01 31.47 31.47 32.61 32.62 104 9.66 9.68 12.57 12.57 13.14 13.13 15.13 15.17 16.58 16.65 alt üst 21.81 20.83 31.90 31.34 32.49 31.54 36.24 34.94 37.35 35.79 203 12.5 11.66 15.15 14 55 16.43 15.04 19.69 18.57 21.29 19.90 alt 20.4 20.45 31.10 31.13 31.17 31.22 34.44 34.51 35.19 35.28 üst 204 alt 11.14 11.12 14.16 14.17 15.10 15.08 17.84 17.82 19.02 19.01 üst 19.04 17.89 29.56 28.57 29.18 28.00 32.14 30.60 32.86 31.06 303 9.97 9.41 13.42 13.01 13.64 13.13 15.81 15.05 16.93 15.98 alt üst 17.93 17.93 28.64 28.63 28.08 28.09 30.67 30.70 31.13 31.18 304 9.02 9.01 13.05 13.04 13.16 13 16 14.51 14 52 15.31 15.30 alt üst 14.69 13.63 23.93 22.85 23.43 22.1 25.44 23.76 25.81 23.85 403 6.9 6.44 11.10 10.64 11.12 10.53 12.16 11.39 12.43 12.24 alt üst 13.92 14.01 23.23 23 30 22.59 22.68 24.36 24.48 24.55 24.70 404 6.57 6.61 10.80 10.80 10.74 10.78 11.67 11.73 12.24 12.24 alt 9.45 9.79 17.48 17.93 16.47 16.91 17.17 17.59 16.86 17.24 üst 503 4.55 4.71 8.29 8.49 8.16 8.16 10.20 10.20 10.98 11.22 alt 9.6 9.66 17.58 17.64 16.67 16.72 17.44 17.49 17.20 17.24 üst 504 4.62 4.65 8.34 8.37 8.16 8.16 10.20 10.20 11.20 11.22 alt Tüm yapı modellerinde 50x50 cm boyutlu kare kesitli kolonlarda 12 Ø20 donatısı olduğu kabul edilmiştir. 73 Sibel Sağlıyan, Burak Yön Taban Kesme Kuvveti (kN) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0,00 0,05 0,10 0,15 Yerdeğiştirme (m) KÇ STÇ1 0,20 0,25 STÇ2 Şekil 4. Model yapıların kapasite eğrileri Tablo 2 Yapıların Hasarlı Eleman Dağılımı KÇ K103 Sol K103 Sağ K104 Sol K104 Sağ K203 Sol K203 Sağ K204 Sol K204 Sağ K303 Sol K303 Sağ K304 Sol K304 Sağ K403 Sol K403 Sağ K404 Sol K404 Sağ K503 Sol K503 Sağ K504 Sol K504 Sağ STÇ 1 Hasar Bölgesi BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB ST103 Sol ST103 Sağ ST104 Sol ST104 Sağ ST203 Sol ST203 Sağ ST204 Sol ST204 Sağ ST303 Sol ST303 Sağ ST304 Sol ST304 Sağ ST403 Sol ST403 Sağ ST403 Sol ST403 Sağ ST503 Sol ST503 Sağ ST504 Sol ST504 Sağ STÇ 2 Hasar Bölgesi BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB ST103 Sol ST103 Sağ ST104 Sol ST104 Sağ ST203 Sol ST203 Sağ ST204 Sol ST204 Sağ ST303 Sol ST303 Sağ ST304 Sol ST304 Sağ ST403 Sol ST403 Sağ ST403 Sol ST403 Sağ ST503 Sol ST503 Sağ ST504 Sol ST504 Sağ Analizlerinden elde edilen kapasite eğrileri, modal kapasite diyagramlarına dönüştürülerek ve talep spektrumuyla birlikte değerlendirilerek her bir yapı için yer değiştirme istemleri elde edilmiştir. Bu yer değiştirme istemlerine karşılık gelen yapı elemanlarındaki şekil değiştirmeler belirlenmiş ve bunlara bağlı olarak eleman hasar düzeyleri tespit edilmiştir. Çalışmada ele alınan model yapılarındaki tüm taşıyıcı elemanların hasar sınırları arasındaki dağılım Tablo 2’de verilmiştir. Kiriş ve sürekli tablalarda eleman STÇ 3 Hasar Bölgesi BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB ST103 Sol ST103 Sağ ST104 Sol ST104 Sağ ST203 Sol ST203 Sağ ST204 Sol ST204 Sağ ST303 Sol ST303 Sağ ST304 Sol ST304 Sağ ST403 Sol ST403 Sağ ST403 Sol ST403 Sağ ST503 Sol ST503 Sağ ST504 Sol ST504 Sağ STÇ 4 Hasar Bölgesi BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB ST103 Sol ST103 Sağ ST104 Sol ST104 Sağ ST203 Sol ST203 Sağ ST204 Sol ST204 Sağ ST303 Sol ST303 Sağ ST304 Sol ST304 Sağ ST403 Sol ST403 Sağ ST403 Sol ST403 Sağ ST503 Sol ST503 Sağ ST504 Sol ST504 Sağ Hasar Bölgesi BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB bazında hasar düzeyleri Tablo 3’de, hasar düzeyi dağılımları ise Tablo 4’de verilmiştir. Model yapıların kolonlarında eleman bazındaki hasar düzeyleri Tablo 5’de, hasar düzeyi dağılımları ise Tablo 6’da verilmiştir. Tablo 2’de MN, GV ve GÇ kısaltmaları kesit Minimum hasar sınırı, Güvenli sınırı ve Göçme sınırını diğer Tablolarda verilen MHB, BHB ve IHB kısaltmaları ise Minimum Hasar, Belirgin Hasar ve İleri Hasar düzeylerini temsil etmektedir. 74 Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemeli Betonarme Binaların Performans Analizi Tablo 3 Kiriş ve Sürekli Tablalarda Eleman Bazında Oluşan Hasar Düzeyleri Kiriş/Tabla Kolon Model Yapı <MN MN-GV GV-GÇ >GÇ MN GV GÇ KÇ 6 4 14 1 STÇ1 4 6 12 3 STÇ2 4 6 12 3 STÇ3 4 6 12 3 STÇ4 6 4 12 3 Tablo 4 Yapıların Kiriş ve Sürekli Tablalarında Hasar Düzeylerinin Dağılımı KÇ STÇ1 STÇ2 STÇ3 STÇ4 MHB 6 4 4 4 6 BHB 4 6 6 6 4 İHB Toplam 10 10 10 10 10 Tablo 5 Kolonlarda Eleman Bazında Oluşan Hasar Düzeyleri KÇ S104 S204 S304 S404 S504 S105 S205 S305 S405 S505 S106 S206 S306 S406 S506 STÇ 1 üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst Hasar Seviyesi MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB S104 S204 S304 S404 S504 S105 S205 S305 S405 S505 S106 S206 S306 S406 S506 üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst Hasar Seviyesi MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB STÇ 2 S104 S204 S304 S404 S504 S105 S205 S305 S405 S505 S106 S206 S306 S406 S506 üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst Hasar Seviyesi MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB STÇ 3 S104 S204 S304 S404 S504 S105 S205 S305 S405 S505 S106 S206 S306 S406 S506 üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst Hasar Seviyesi MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB STÇ 4 S104 S204 S304 S404 S504 S105 S205 S305 S405 S505 S106 S206 S306 S406 S506 Tablo 6 Yapıların Kolonlarında Hasar Eleman Düzeylerinin Dağılımı KÇ STÇ1 STÇ2 STÇ3 STÇ4 MHB 14 12 12 12 12 BHB 1 3 3 3 3 İHB Toplam 15 15 15 15 15 75 üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst Hasar Seviyesi MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt üst alt BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB BHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB MHB Sibel Sağlıyan, Burak Yön Design Methologies fort the Next Generation of Codes. 69-78. Slovenia. 2- Krawinkler H. ve Seneviranta G.D.P.K. (1998). Pros and cons of a pushover analysis of seismic performance evaluation. Engineering Structures, Vol.20, 452-464. 3- Korkmaz, A. (2006). Çok Katlı Betonarme Çerçeve Yapıların Artımsal İtme Analizleri. Dumlupınar Üni. Fen Bilimleri Enstitisü Dergisi, 11, 88-100. 4- İnel, M., Bilgin, H., Özmen, B. (2007). Orta yükseklikteki betonarme binaların deprem performanslarının afet yönetmeliğine göre tayini. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 13, 81-89. 5- Uygun, G. ve Celep, Z. (2007). Betonarme bir binanın deprem güvenliğinin deprem yönetmeliği (2007) deki doğrusal ve doğrusal olmayan yöntemlerle karşılaştırmalı incelenmesi. Altıncı Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, Bildiriler Kitabı, İstanbul, 269-280. 6- Yön, B. ve Calayır, Y. (2011) Düşey Taşıyıcı Elemanların Bina Yüksekliğince Tedrici Süreksizliğinin Yapısal Hasara Etkisi., Yedinci Ulusal Deprem Konferansı (30 Mayıs-3 Haziran). İstanbul. 7- Yön, B., Sayın, E., Calayır, Y. (2011). Çok Katlı Betonarme Binalarda Yapısal Performansın Beton Dayanımına Göre Değerlendirilmesi, Sekizinci Ulusal Beton Kongresi, (5-7 Ekim 2011). İzmir. 8- Şengöz, A. ve Sucuoğlu, H. (2009). 2007 Deprem yönetmeliğinde yer alan mevcut binaların değerlendirilmesi yöntemlerinin artıları ve eksileri. İMO Teknik Dergi, 304, 4609-4633. 9- Aydınoğlu, N., Celep, Z., Özer, E., Sucuoğlu, H. (2009). Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik Açıklamalar ve Örnekler Kitabı, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara. 10- Sağlıyan, S., Yön, B., Sayın, E. (2012). Kirişli ve Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemeli Betonarme Binalarda Perde Oranının Göreli Kat Ötelemelerine Etkisi, Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliğinde 100.Yıl Teknik Kongresi (22-24 Kasım 2012) Bildirileri, Kongre Düzenleme Kurulu (Editörler), İstanbul, 42-43. 11- Sağlıyan, S., Yön, B., Sayın, E. (2012). Burulma Düzensizliğinin Çok Katlı Sürekli Tablalı Kirişsiz ve Kirişli Döşemeli Yapılara Etkisinin İncelenmesi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 28, 73-87 3. Sonuçlar Bu çalışmada, sürekli tablalı kirişsiz döşemeli çerçeveli yapılarda tabla genişliğinin hasara ve yapısal performansa etkisi, kirişli döşemeli çerçeveli yapılardaki eleman hasarı ve yapısal performansı ile karşılaştırılmıştır. Bu amaçla kat sayıları, kat yükseklikleri, hesap yükleri ve açıklık mesafeleri aynı, tabla genişlikleri değiştirilerek dört adet sürekli tablalı kirişsiz döşemeli çerçeve yapılar ile bir adet kirişli döşemeli çerçeve yapı seçilmiştir. Çalışmada Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü hesap yöntemi kullanılmış, elde edilen sonuçlar tablolar ve şekiller halinde sunularak değerlendirilmiştir. Bu çalışmaya göre elde edilen sonuçlar maddeler halinde verilmiştir. 1. İncelen tüm modellerin taşıyıcı elemanlarındaki hasar düzeylerinin MHB ile BHB’de olduğu, 2. Tabla genişliğinin arttırılması ile yapıların yatay yük taşıma kapasitelerinin arttığı, tabla boyutu 120x30 cm olan STÇ4’ün yatay yük taşıma kapasitesinin, kiriş boyutu 25x50 cm olan KÇ’den daha fazla olduğu, 3. STÇ1, STÇ2 ve STÇ3 model yapıların sürekli tablalarındaki hasarlı eleman dağılımlarının aynı olduğu, STÇ4’deki hasarlı eleman dağılımının ise KÇ ile aynı olduğu, 4. Sürekli tabla boyutunun değişimi ile elde edilen STÇ1, STÇ2, STÇ3 ve STÇ4 model yapıların kolonlarındaki hasarlı eleman dağılımlarının aynı olduğu, KÇ modelindeki hasarlı eleman dağılımının diğer dört modelden daha az olduğu görülmüştür. Tablalı kirişli yapılarda tabla genişliğinin yapının kapasitelerini arttırdığı, bununla birlikte hasar dağılımında belirgin bir değişikliğe neden olmadığı görülmüştür. Bu çalışmada sürekli tablalı ve kirişli döşemeli beş katlı yapı modellerinden oluşmaktadır. Bu çalışmanın olası uzantıları, çeşitli yüksekliklerde, perdeli ve dolgu duvarlı yapı modellerini de kapsayacak şekilde genişletilebilir. 4. Kaynaklar 1- Poland, C.D. and Hom, D.B. (1997). Opportunities and pitfalls of performance based seismic engineering. Proceedings of the Internetional Workshop on Seismic 76 Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemeli Betonarme Binaların Performans Analizi 12- Doğangün, A., (2008). Betonarme yapıların Hesap Tasarımı, Birsen Yayınevi, İstanbul, 267s. 13- Celep, Z., (2009). Betonarme Yapılar, Beta Yayınları, İstanbul, 393. 14- Paultre, P. ve Moisan, C., 2002, Distribution of moments in reinforced concrete slabs with continuous drop panels, Canadian Journal Civil Engineer, 29, 119124. 15- TS-500, (2000). Betonarme yapıların tasarım ve yapım kuralları, Madde 11Betonarme Döşeme Sistemleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara. 16- Sağlıyan, S., (2010). Sürekli Tablalı Kirişsiz Döşemelerin Davranışına Boyutsal Parametrelerin Etkisi ve Kurallarının Belirlenmesi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 84 s., Elazığ 17- DBYBHY (2007) Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Yönetmelik, T.C. Bayındırlık Bakanlığı, Ankara 18- SAP2000 V14.1.0, (2009). “Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures”, Computer and Structures Inc. 77
© Copyright 2024 Paperzz
